АссистентНовый вопросИсторияОбласти знаний
Партнёрские проектыСпецпроектыСтать автором
Сменить язык
О РУВИКИ
ТехнологииАппаратное обеспечение и киберфизические системыРобототехника и промышленное ПОПедагогический агент

Педагогический агент

Экспертиза РАН

Logo-ran-black.png
Проведена экспертиза
Российской академией наук
Подробнее
Aprove.svg

Экспертиза РАН

Arrow-Right.png
Logo-ran.png
Проведена экспертиза
Российской академией наук
Подробнее

Педагогический агент (англ. pedagogical agent) — понятие, заимствованное из информатики и искусственного интеллекта, применяемое в образовании, как правило, в составе интеллектуальных обучающих систем. Это симулированный, человекоподобный интерфейс между обучающимся и учебным содержанием в образовательной среде[1][2]. Педагогический агент моделирует взаимодействие между учащимся и другим человеком. Мабанза и де Вет определяют педагогического агента как «персонаж, реализованный компьютером, который взаимодействует с пользователем социально привлекательным способом»[3]. Агенту могут быть назначены различные роли в образовательной среде, такие как тьютор или соучащийся[4], в зависимости от целей использования агента. «Агент-тьютор играет роль учителя, в то время как агент-соучащийся выступает в роли напарника по обучению»[3].

undefined

История

История педагогических агентов тесно связана с историей компьютерной анимации. По мере развития анимации её стали применять в педагогике для повышения эффективности компьютерного обучения за счёт создания реалистичного интерфейса между программой и обучающимся. Первые версии педагогических агентов больше напоминали мультяшных персонажей, например, Клиппи из Microsoft Office, который помогал пользователям осваивать функции программы в 1997 году. Однако с развитием технологий компьютерной анимации агенты могут выглядеть реалистично. К 2006 году отмечалась необходимость разрабатывать модульных, повторно используемых агентов, чтобы снизить время и требуемую квалификацию для их создания[5]. В 2009 году обсуждался вопрос о стандартизации агентов[6]. Сегодня вопросы стандартизации и повторного использования менее актуальны благодаря снижению стоимости и широкому распространению инструментов анимации[7][8]. Индивидуализированные педагогические агенты встречаются в разных дисциплинах, включая медицину, математику, право, изучение языков, автомобилестроение и военное дело[3]. Они используются во всех возрастных категориях — от дошкольников до взрослых[3].

Теории обучения, связанные с проектированием педагогических агентов

Теория распределённого когнитивного действия

Теория распределённого когнитивного действия исследует, как когнитивные процессы развиваются в контексте совместной деятельности. Педагогические агенты могут быть созданы для содействия когнитивному переносу знаний обучаемому, выступая в роли инструмента или партнёра в совместном обучении. Чтобы поддержать пользователя, агент может действовать как когнитивный инструмент, если он располагает знаниями, которых нет у пользователя. Взаимодействие между агентом и пользователем способствует формированию социальных отношений, а агент способен выступать рабочим партнёром[9].

Социокультурная теория обучения

Социокультурная теория обучения рассматривает развитие обучаемого в процессе взаимодействия с другими агентами в образовательной среде. Педагогический агент может: вмешиваться по запросу пользователя, поддерживать выполнение заданий и расширять когнитивные возможности обучаемого. Взаимодействие с агентом может вызывать у обучаемого широкий спектр эмоций: воодушевление, растерянность, разочарование и/или подавленность. Эти эмоции влияют на мотивацию обучаемого[9].

Внешняя когнитивная нагрузка

Внешняя когнитивная нагрузка — это дополнительные усилия рабочей памяти, которые возникают из-за способа подачи информации. Педагогический агент может увеличить когнитивную нагрузку пользователя, отвлекая внимание и вызывая раздвоение внимания между учебным материалом и агентом. С другой стороны, агент способен уменьшить субъективную когнитивную нагрузку за счёт озвучивания и персонализации, что стимулирует интерес и мотивацию обучаемого[10]. Хотя исследований по снижению когнитивной нагрузки с помощью педагогических агентов немного, большинство работ показывают, что агенты не увеличивают её[11].

Эффективность

Исследователи предполагают, что педагогические агенты могут выполнять различные роли в образовательной среде[12]. В их число входят: подмена пользователя при выполнении заданий, сопровождение, наставничество, тестирование и демонстрация или моделирование решения задачи. Однако наличие агента-тьютора в составе образовательной стратегии не демонстрирует преимуществ по сравнению с уроками, построенными без агента[13]. Ричард Майер указывает, что определённая польза от педагогического агента зафиксирована только как от источника социальных сигналов[14]. Агент-соучащийся, как полагают, повышает самоэффективность студента. Указывая на важные аспекты содержания, агент может выполнять сигнальную функцию, что, как показано в работах по мультимедийному обучению, способствует усвоению. Согласно исследованиям, взаимодействие человека с человеком не полностью заменяется агентом, однако обучаемые предпочитают наличие агента по сравнению с видеоматериалом, где агент отсутствует[12]. Это подтверждают положения теории социальной агентности.

Как и эффективность разных ролей педагогических агентов, их способность учитывать аффективное состояние пользователя также оценивается неоднозначно. Выяснено, что использование агентами информации о настроениях пользователей повышает усвоение, мотивацию и самооценку обучаемых[15][16]. Тем не менее широкий спектр форм выражения эмоций затрудняет их эффективное использование[17]. Кроме того, высокая точность определения эмоционального состояния пользователя достигается сложно, поскольку выражения эмоций индивидуальны[18].

Проектирование

Внешняя привлекательность

Внешний вид педагогического агента может меняться для соответствия учебным целям. Было показано, что привлекательность агента способствует повышению эффективности обучения, если пол студента противоположен полу агента[19].

Реакция на эмоции

Современные педагогические агенты способны выражать и воспринимать эмоции, а также интерпретировать и реагировать на них. Для этого используются различные средства: речь, мимика и жесты[20]. Они учитывают аффективное состояние пользователя с помощью встроенных сенсоров[21]. Особенно в обучающих и тренировочных приложениях агенты всё чаще определяют раздражение, скуку, замешательство, интерес или состояние потока[22]. Такие возможности способствуют развитию эмоционального интеллекта агентов, что позволяет лучше поддерживать и мотивировать обучаемых.

Цифровое представление

Проектирование педагогического агента начинается с выбора вида цифрового представления: двумерный или трёхмерный, статичный или анимированный. Многочисленные исследования сравнивали статичных и анимированных агентов, оценивая разницу в обучающих результатах. Некоторыми работами установлено, что внешний облик статичных агентов влияет на запоминаемость информации, а анимированные агенты повышают эффективность усвоения[23][24]. Согласно недавнему метаанализу, улучшение результатов обучения с использованием педагогических агентов незначительно, требуются дополнительные исследования для проверки таких утверждений[25].

Примечания

  1. ↑ Как агенты могут быть использованы в образовательных целях? ya.ru. Дата обращения: 24 апреля 2026.
  2. ↑ Мультимедиалекция с интеллектуальным педагогическим агентом – новый подход к организации лекционной работы в вузе. cyberleninka. Дата обращения: 24 апреля 2026.
  3. ↑ 1 2 3 4 Mabanza, N. Determining the Usability Effect of Pedagogical Interface Agents on Adult Computer Literacy Training // E-Learning Paradigms and Applications / N Mabanza, L de Wet. — 2014. — Vol. 528. — P. 145–183. — ISBN 978-3-642-41964-5. — doi:10.1007/978-3-642-41965-2_6.
  4. ↑ Chin, Doris B.; Dohmen, Ilsa M.; Cheng, Britte H.; Oppezzo, Marily A.; Chase, Catherine C.; Schwartz, Daniel L. (2010). “Preparing students for future learning with Teachable Agents”. Education Tech Research Dev. 58 (6): 649—669. DOI:10.1007/s11423-010-9154-5. S2CID 54686518.
  5. ↑ Silveira, R.A. Intelligent Learning Objects: An Agent Approach to Create Interoperable Learning Objects // Education for the 21st Century-Impact of CIT and Digital Resources / R.A. Silveira, E.R. Gomes, R Vicari. — Boston : Springer, 2006. — P. 411–415.
  6. ↑ Veletsianos, George; Miller, Charles; Doering, Aaron (2009). “ENALI: A research and design framework for virtual characters and pedagogical agents” (PDF). Educational Computing Research. 41 (2): 171—194. DOI:10.2190/EC.41.2.c. HDL:10613/5076. S2CID 145034418.
  7. ↑ Govindasamy, Malliga K. (2014). “Animated pedagogical agents: A review of agent technology software in electronic learning environments”. Journal of Educational Multimedia and Hypermedia. 23 (2): 163—188.
  8. ↑ Schroeder, Noah L.; Adesope, Olusola O. (2012). “A case for the use of pedagogical agents in online learning environments”. Journal of Teaching and Learning with Technology. 1 (2): 43—47.
  9. ↑ 1 2 Apostol, Ailviu; Şoica, Oana; Manasia, Lorendana; Ştefan, Cătăлин (2013). “Virtual Pedagogical Agents in the Context of Virtual Learning Environments: Framework and Theoretical Models”. ELearning & Software for Education (2): 531—536. DOI:10.12753/2066-026X-13-194. S2CID 257202012.
  10. ↑ Yung, Hsin I (2011). “Decreasing Extraneous Cognitive Load in Multimedia Environment: Effects of the Pedagogical Agent”. Computers and Advanced Technology in Education. Calgary, AB, Canada: ACTAPRESS. DOI:10.2316/p.2011.734-055. ISBN 9780889868885.
  11. ↑ Davis, Robert O. (2018). “The impact of pedagogical agent gesturing in multimedia learning environments: A meta-analysis”. Educational Research Review [англ.]. 24: 193—209. DOI:10.1016/j.edurev.2018.05.002. S2CID 149837782.
  12. ↑ 1 2 Schroeder, Noah L.; Adesope, Olusola O. (весна 2014). “A Systematic Review of Pedagogical Agents' Persona, Motivation, and Cognitive Load Implications for Learners”. Journal of Research on Technology in Education. 46 (3): 229. DOI:10.1080/15391523.2014.888265. S2CID 144689960. Проверьте дату в |date= (справка на английском)
  13. ↑ Clark, Richard E. Ten Common but Questionable Principles of Multimedia Learning // The Cambridge Handbook of Multimedia Learning / Richard E. Clark, David F. Fledon. — New York, NY : Cambridge University Press, 2014. — ISBN 978-1-107-61031-6.
  14. ↑ Mayer, Richard. Principles Based on Social Cues // The Cambridge Handbook of Multimedia Learning. — New York, NY : Cambridge University Press, 2014. — ISBN 978-1-107-61031-6.
  15. ↑ Conati, Cristina. Building and evaluating an intelligent pedagogical agent to improve the effectiveness of an educational game // Proceedings of the 9th international conference on Intelligent user interface - IUI '04 / Cristina Conati, Xiaohong Zhao. — New York, New York, USA : ACM Press, 2004. — P. 6–13. — ISBN 978-1581138153. — doi:10.1145/964445.964446.
  16. ↑ Mumm, Jonathan; Mutlu, Bilge (2011). “Designing motivational agents: The role of praise, social comparison, and embodiment in computer feedback”. Computers in Human Behavior. 27 (5): 1643—1650. DOI:10.1016/j.chb.2011.02.002. ISSN 0747-5632.
  17. ↑ Patterson, Kathleen (2011). “Demystifying Emotion Handbook of Emotions, Third Edition. Michael Lewis, Jeannette M. Haviland-Jones and Lisa Feldman Barrett (Eds.). (2008). New York: The Guilford Press, 848 pp., $95.00 (HB)”. Journal of the International Neuropsychological Society. 17 (3): 566—569. DOI:10.1017/s1355617711000506. ISSN 1355-6177. S2CID 143971132.
  18. ↑ Picard, R. W. (2000). “Affective computing”. Pattern Analysis and Applications. 1: 71—73. DOI:10.1007/bf01238028. S2CID 26564332.
  19. ↑ Wang, Chih-Chien; Yeh, Wei-Jyh (2013). “Avatars with Sex Appeal as Pedagogical Agents: Attractiveness, Trustworthiness, Expertise, and Gender Differences”. Journal of Educational Computing Research. 48 (4): 403—429. DOI:10.2190/EC.48.4.a. S2CID 147595253.
  20. ↑ Johnson, W. Lewis; Lester, James C. (2016). “Face-to-Face Interaction with Pedagogical Agents, Twenty Years Later”. International Journal of Artificial Intelligence in Education [англ.]. 26 (1): 25—36. DOI:10.1007/s40593-015-0065-9. ISSN 1560-4292.
  21. ↑ Grafsgaard, Joseph; Wiggins, Joseph; Boyer, Kristy Elizabeth; Wiebe, Eric; Lester, James (2014). “Predicting learning and affect from multimodal data streams in task-oriented tutorial dialogue”. Educational Data Mining 2014.
  22. ↑ Swartout, William; Artstein, Ron; Forbell, Eric; Foutz, Susan; Lane, H. Chad; Lange, Belinda; Morie, Jacquelyn Ford; Rizzo, Albert Skip; Traum, David (2013-12-15). “Virtual Humans for Learning”. AI Magazine. 34 (4): 13. DOI:10.1609/aimag.v34i4.2487. ISSN 0738-4602.
  23. ↑ The Effects of Pedagogical Agent Voice and Animation on Learning, Motivation and Perceived Persona. — Proceedings of ED-MEDIA 2003 -- World Conference on Educational Multimedia, Hypermedia & Telecommunications : AACE, 2003. — ISBN 9781880094488.
  24. ↑ Mayer, Richard E.; DaPra, C. Scott (2012). “An embodiment effect in computer-based learning with animated pedagogical agents”. Journal of Experimental Psychology: Applied [англ.]. 18 (3): 239—252. DOI:10.1037/a0028616. ISSN 1939-2192. PMID 22642688.
  25. ↑ Mayer, Richard E. Principles Based on Social Cues in Multimedia Learning: Personalization, Voice, Image, and Embodiment Principles // The Cambridge Handbook of Multimedia Learning. — Cambridge University Press, 2014. — P. 345–368. — ISBN 9781139547369. — doi:10.1017/cbo9781139547369.017.

Ссылки

Категории